ワイヤ駆動式搬送装置及びワイヤ駆動式搬送装置の制御方法
【課題】低コスト化が可能なワイヤ駆動式搬送装置及びワイヤ駆動式搬送装置の制御方法を提供する。
【解決手段】ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５と、制御装置７と、を備えている。駆動装置４は、前記ステージ３に接続された第１ワイヤ１２、前記第１ワイヤ１２をその回転により巻き取り及び送り出すことで前記ステージ３を移動させる第１モータ１１、及び、前記第１モータ１１の回転を検出する第１ロータリエンコーダ１３を具備する。張力付与装置５は、前記第１ワイヤ１２に一定の張力を付与する。制御装置７は、前記第１ロータリエンコーダ１３により検出した前記第１モータ１１の回転から前記第１ワイヤ１２の伸縮量、及び、前記伸縮量から前記ステージ３の位置を補正する補正量を算出する算出部３２を有し、前記補正量に基づいて前記モータを駆動させる。
【解決手段】ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５と、制御装置７と、を備えている。駆動装置４は、前記ステージ３に接続された第１ワイヤ１２、前記第１ワイヤ１２をその回転により巻き取り及び送り出すことで前記ステージ３を移動させる第１モータ１１、及び、前記第１モータ１１の回転を検出する第１ロータリエンコーダ１３を具備する。張力付与装置５は、前記第１ワイヤ１２に一定の張力を付与する。制御装置７は、前記第１ロータリエンコーダ１３により検出した前記第１モータ１１の回転から前記第１ワイヤ１２の伸縮量、及び、前記伸縮量から前記ステージ３の位置を補正する補正量を算出する算出部３２を有し、前記補正量に基づいて前記モータを駆動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ワイヤによりステージを駆動させるワイヤ駆動式搬送装置及びワイヤ駆動式搬送装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ駆動式搬送装置として、モータによりワイヤを送る又は巻き取ることで、ワイヤに接続されたステージを移動させる技術が知られている。このようなワイヤ駆動式搬送装置は、ステージを挟んで当該モータと相対する位置に、ステージの移動により発生するワイヤのたわみを除去する除去手段が用いられている。この除去手段は、ワイヤに一定の張力を与えられればよく、このため、張力を一定に保つモータ又は錘により構成されている。
【０００３】
また、ワイヤ駆動式搬送装置は、ステージの位置決めを行うために、リニアスケールが用いられている。リニアスケールは、直接ステージの位置を検出するため、ワイヤの伸縮によるステージ位置の誤差を考慮する必要がなく、高精度にステージの位置を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０１７２９２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２７１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したワイヤ駆動式搬送装置では、ステージの形状及び移動量に比例して、リニアスケールの大型化となり、製造コストの増加となるため、低コストのワイヤ駆動式搬送装置が求められている。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、低コスト化が可能なワイヤ駆動式搬送装置及びワイヤ駆動式搬送装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のワイヤ駆動式搬送装置は、ステージと、駆動装置と、張力付与装置と、制御装置と、を備えている。駆動装置は、前記ステージに接続された第１ワイヤ、前記第１ワイヤをその回転により巻き取り及び送り出すことで前記ステージを移動させる第１モータ、及び、前記第１モータの回転を検出する第１ロータリエンコーダを具備する。張力付与装置は、前記第１ワイヤに一定の張力を付与する。
【０００８】
制御装置は、前記第１ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータの回転から前記第１ワイヤの伸縮量、及び、前記伸縮量から前記ステージの位置を補正する補正量を算出する算出部を有し、前記補正量に基づいて前記モータを駆動させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示す説明図。
【図２】同ワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示すブロック図。
【図３】同ワイヤ駆動式搬送装置の要部構成を模式的に示すブロック図。
【図４】同ワイヤ駆動式搬送装置の要部構成を模式的に示すブロック図。
【図５】第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示す説明図。
【図６】第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１を、図１乃至図４を用いて説明する。
図１は第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１の構成を模式的に示す説明図、図２はワイヤ駆動式搬送装置１の構成を模式的に示すブロック図、図３はワイヤ駆動式搬送装置１の構成、特に、制御装置７の構成を示すブロック図、図４はワイヤ駆動式搬送装置１の構成、特に、制御装置７の構成を示すブロック図である。なお、図２乃至図４中、矢印の向きは、電気信号の流れ方向を示す。
【００１１】
図１に示すように、ワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５と、外部入力装置６と、制御装置７と、を備えている。ワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３を駆動装置４により駆動させることで、ステージ３上に配置された物品１００を、処理位置等の所定の位置へと搬送する。
【００１２】
ステージ３は、例えば、所定の方向に沿って延設されたレール上に設けられ、駆動装置４で所定の方向に駆動されると、当該レールに沿って移動する。
【００１３】
駆動装置４は、第１モータ１１と、第１ワイヤ１２と、第１ロータリエンコーダ１３と、を備えている。駆動装置４は、ステージ３を所定の方向に駆動する。
【００１４】
第１モータ１１は、回転軸１４と、巻取部１５と、を備えている。第１モータ１１は、その内部に、固定子及び回転子を備えている。第１モータ１１は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続されている。
【００１５】
回転軸１４は、回転子に接続され、回転子の回転に伴って回転する。巻取部１５は、第１ワイヤ１２に接続されている。巻取部１５は、回転軸１４が一方向に回転した場合に、第１ワイヤ１２を送り出し、回転軸１４が他方向に回転した場合に、第１ワイヤ１２を巻き取る。
【００１６】
第１ワイヤ１２は、一方が巻取部１５に、他方がステージ３に接続される。第１ワイヤ１２は、巻取部１５により送り出された場合に、ステージ３を押圧し、当該押圧方向にステージ３を移動させる。第１ワイヤ１２は、巻取部１５に巻き取られた場合に、ステージ３を引っ張り、当該引張方向にステージ３を移動させる。
【００１７】
第１ロータリエンコーダ１３は、回転軸１４の回転から、第１ワイヤ１２の送り量及び巻き取り量、即ち、第１ワイヤ１２により移動したステージ３の移動量ｘ１を読み取る。第１ロータリエンコーダ１３は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続され、読み取ったステージ３の移動量ｘ１の情報を、制御装置７に送信する。
【００１８】
張力付与装置５は、例えば、第２モータ（張力付与手段の一例に相当する）２１と、第２ワイヤ２２と、第２ロータリエンコーダ２３と、を備えている。なお、張力付与装置５は、後述する制御装置７により算出された張力に基づいて、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に張力を付与し、張力を一定に維持する。
【００１９】
第２モータ２１は、回転軸２４と、巻取部２５と、を備えている。第２モータ２１は、その内部に、固定子及び回転子を備えている。第２モータ２１は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続されている。
【００２０】
回転軸２４は、回転子に接続され、回転子の回転に伴って回転する。巻取部２５は、第２ワイヤ２２に接続されている。巻取部２５は、回転軸２４が一方向に回転した場合に、第２ワイヤ２２を送り出し、回転軸２４が他方向に回転した場合に、第２ワイヤ２２を巻き取る。
【００２１】
第２ワイヤ２２は、一方が巻取部２５に、他方がステージ３に接続される。第２ワイヤ２２は、第１ワイヤ１２が巻取部１５により巻き取られた場合又は送り出された場合に、巻取部２５により巻き取られ若しくは送り出され、第１ワイヤ１２に所定の張力を印可する。
【００２２】
第２ロータリエンコーダ２３は、回転軸２４の回転から、第２ワイヤ２２の送り量及び巻き取り量、即ち、ステージ３の移動量ｘ２を読み取る。第２ロータリエンコーダ２３は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続され、読み取ったステージ３の移動量ｘ２の情報を、制御装置７に送信する。
【００２３】
外部入力装置６は、オペレータ等が、ステージ３の移動量やステージ３の目標位置等のステージ３の移動情報を任意に入力する入力手段である。外部入力装置６は、制御装置７に接続され、入力された情報を制御装置７に送信可能に形成されている。例えば、外部入力装置６は、入力された情報を、後述する制御装置７の第１制御部３４に送信する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、制御装置７は、第１モータ１１、第１ロータリエンコーダ１３、第２モータ２１、及び、第２ロータリエンコーダ２３に接続されている。制御装置７は、記憶部３１と、算出部３２と、判断部３３と、第１制御部３４と、第２制御部３５とを有している。
【００２５】
制御装置７は、第１モータ１１及び第２モータ２１の駆動情報から第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを算出する。なお、この伸縮量Δｘは、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に付与される張力や温度変化等により発生する。
【００２６】
また、制御装置７は、ステージ３の位置から第１モータ１１及び第２モータ２１の補正量ｘｃｍｐを算出する。制御装置７は、これら算出した伸縮量Δｘ及び第１モータ１１及び第２モータ２１の補正量から、第１モータ１１の制御にフィードバックさせる所謂フィードバック制御を行う。
【００２７】
記憶部３１には、第１ワイヤ１２の送り出し量及び第１ワイヤ１２の巻取り量に対する、第２ワイヤ２２の送り出し量及び巻取り量に応じた張力が記憶されている。換言すると、記憶部３１には、第２モータ２１の駆動による第２ワイヤ２２の所定の移動量に対して第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に発生する所定の張力が記憶されている。
【００２８】
算出部３２は、第１ロータリエンコーダ１３及び第２ロータリエンコーダ２３により検出された移動量ｘ１、ｘ２から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを算出する。算出部３２は、算出した伸縮量Δｘの情報を、第１制御部３４に送信する。
【００２９】
判断部３３は、第１ロータリエンコーダ１３及び第２ロータリエンコーダ２３により検出された移動量ｘ１、ｘ２、及び、記憶部３１に記憶された第１，第２ワイヤ１２，２２の巻き取り量及び送り出し量に応じた張力から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に発生している張力を推定する。判断部３３は、推定した張力の情報を第２制御部３５に送信する。
【００３０】
第１制御部３４は、外部入力装置６、第１ロータリエンコーダ１３及び算出部３２から送信された情報に基づいて、第１モータ１１の制御を行い、外部入力装置６により入力されたステージ３の位置にステージ３を移動する。
【００３１】
第２制御部３５は、判断部３３により推定された張力に基づいて、第２モータ２１を駆動することで、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を一定に維持する。
【００３２】
次に、ワイヤ駆動式搬送装置１の制御方法について図１乃至図４を用いて説明する。
先ず、図３に示すように、ステージ３の移動情報であるステージ３の目標位置の指令された値（以下、「指令値」）ｘｃｍｄ１が外部入力装置６から入力されると、第１制御部３４は、当該指令値ｘｃｍｄ１に基づいて第１モータ１１を駆動し、ステージ３を移動させる。
【００３３】
また、第１制御部３４は、例えばローパスフィルタ３４ａを有し、Ｐ制御又はＰＤ制御を行う。ローパスフィルタ３４ａは、積分器の機能を有している。なお、第１制御部３４は、ローパスフィルタ３４ａを有さずに、ＰＩＤ制御を行う構成であってもよい。
【００３４】
具体的に説明すると、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２は、張力付与装置５により一定に付与された張力により伸縮するため、第１制御部３４は、先ず、算出部３２で算出された伸縮量Δｘから、ステージ３の位置を補正する補正量ｘｃｍｐを算出する。
【００３５】
ここで、補正量ｘｃｍｐの算出を説明すると、算出部３２は、先ず、第１ロータリエンコーダ１３及び第２ロータリエンコーダ２３により検出された移動量ｘ１、ｘ２、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力、及び、外気温等から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを算出する。
【００３６】
例えば、第１モータ２１の位置応答値である第１ロータリエンコーダ１３が読み取る移動量ｘ１を基準とし、ステージ３（及び第１ワイヤ１２）が所定の移動量ｘ移動した（ｘ１＝ｘ）とすると、第２ロータリエンコーダ２３で読み取る移動量ｘ２は、所定の移動量ｘに、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘが加わるため、ｘ２＝ｘ＋Δｘとなる。
【００３７】
また、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に加わる張力は、張力付与装置５により張力が一定に維持され、且つ、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２による伸縮量Δｘを一定とする。
【００３８】
また、ｘを第１ロータリエンコーダ１３が読み取ったステージ３の移動量（移動後の位置）とし、ｌを第１ワイヤ１２の長さｌ１及び第２ワイヤ２２の長さｌ２の和とすると、ステージ３の位置の補正量ｘｃｍｐは、
ｘｃｍｐ＝（ｘ／ｌ）Δｘ
となる。当該補正量ｘｃｍｐは、ローパスフィルタ３４ａによりノイズの軽減がなされる。
【００３９】
次に、第１制御部３４は、移動量ｘ１（ｘ１＝ｘ）、ノイズが軽減された補正量ｘｃｍｐ及び外部入力装置６の指令値ｘｃｍｄ１から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量を考慮したステージ３の停止位置を制御する場合のステージ３の制御目標Ｔを算出する。
【００４０】
ここで、補正量ｘｃｍｐ及び指令値ｘｃｍｄ１から求められる現在のステージ３の位置ｘに対する補正値をｒとする。また、上述で説明したように、ステージ３が指令値ｘｃｍｄ１である所定の移動量ｘ移動したとすると、補正値ｒは、
ｒ＝ｘｃｍｐ＝（ｘ／ｌ）Δｘ
となる。
【００４１】
これにより制御目標Ｔは、
Ｔ＝ｘ−ｒ＝（１−（１／ｌ）Δｘ）ｘ
から算出される。この算出された制御目標Ｔに基づいて、第１制御部３４は、第１モータ１１を駆動させてステージ３を移動させる。
【００４２】
このように、第１制御部３４は、当該制御目標Ｔに応じて第１モータ１１を駆動させるとともに、継続して制御目標Ｔを求めて、当該制御目標Ｔに応じて第１モータ１１を駆動させる。
【００４３】
また、上述の第１制御部３４によるステージ３の移動において、第２制御部３５は、図４に示すように、第１モータ１１の駆動による第１ワイヤ１２の張力の変化に伴って、第２モータ２１を駆動させて、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を所定の張力で一定となるように比例制御を行う。
【００４４】
具体的に説明すると、先ず、第２制御部３５は、外部入力装置６等により予め指令された張力ｆｃｍｄ２に基づいて第２モータ２１を駆動する。これにより第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に張力が印加される。このとき、第２モータ２１には、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力が巻取部２５において回転軸２４の回転方向の力に変換された力である外力ｆｅｘｔ２が印可される。
【００４５】
この外力ｆｅｘｔ２により、第２モータ２１の回転軸２４の速度が変化することから、当該第２モータ２１の速度応答値ｘｒｅｓ２が求められ、判断部３３に送信される。また、第２モータ２１の駆動情報に基づいて、記憶部３１に記憶されている第２モータ２１の駆動に応じた所定の張力が出力され、判断部３３に送信される。
【００４６】
判断部３３は、速度応答値ｘｒｅｓ２及び記憶部から出力された所定の張力から、第２モータ２１に加わる外力（外力応答値）ｆｒｅｓ２を算出し、推定する。
【００４７】
第２制御部３５は、外部入力装置６等により指令された張力ｆｃｍｄ２となるように、算出された外力ｆｒｅｓ２が第２モータ２１に加わっているものとして第２モータ２１を駆動する。このように、第２制御部３５は、判断部３３により算出された外力応答値ｆｒｅｓ２に基づいて、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力が指令張力ｆｃｍｄ２となるように制御を行う。
【００４８】
これら第１制御部３４及び第２制御部３５による制御により、ステージ３を、目標の位置（指令値ｘｃｍｄ１）に移動させるとともに、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を一定に保つ。
【００４９】
このように構成されたワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３を、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを考慮して第１モータ１１を第１制御部３４により駆動させてステージ３を移動させることで、ステージ３の位置を高精度に制御することが可能となる。
【００５０】
また、ワイヤ駆動式搬送装置１は、駆動装置４によりステージ３の移動を行うとともに、張力付与装置５により第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を一定とすることが可能となる。このため、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを高精度に算出できる。
【００５１】
ワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３の位置検出にステージ３自体を直接検出するリニアスケールを用いず、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の移動量ｘ１、ｘ２から求める構成であるため、ワイヤ駆動式搬送装置１の小型化及び製造コストの低減が可能となる。
【００５２】
また、ワイヤ駆動式搬送装置１は、上述したように第１制御部３４及び第２制御部３５により、ステージ３の移動と第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力付与を独立して行うことが可能となる。
【００５３】
上述したように、本実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１によれば、ステージ３の位置の検出及び移動を高精度に行うとともに、製造コストの低減とすることが可能となる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａについて、図５を用いて説明する。図５は第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａの構成を模式的に示す説明図である。なお、第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａのうち、上述した第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
図５に示すように、ワイヤ駆動式搬送装置１Ａは、ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５Ａと、外部入力装置６と、制御装置７Ａと、を備えている。
【００５６】
張力付与装置５Ａは、第１ワイヤ１２に所定の張力を付与可能に形成されている。張力付与装置５Ａは、例えば、第２モータ２１と、第２ワイヤ２２と、第２ロータリエンコーダ２３と、張力検出器２６と、を備えている。
【００５７】
張力検出器２６は、第２ワイヤ２２に設けられ、第２ワイヤ２２の張力を検出する。張力検出器２６は、例えば、ひずみゲージを用いたロードセル等が用いられる。張力検出器２６は、制御装置７Ａに信号線Ｓを解して接続され、検出した張力を制御装置７Ａに送信する。
【００５８】
制御装置７Ａは、第１モータ１１、第１ロータリエンコーダ１３、第２モータ２１、第２ロータリエンコーダ２３及び張力検出器２６に接続されている。制御装置７Ａは、記憶部３１と、算出部３２と、第１制御部３４と、第２制御部３５とを有している。
【００５９】
第２制御部３５は、張力検出器２６により検出した張力が外部入力装置６により指令された張力となるように、第２モータ２１を駆動する。なお、制御装置７Ａは、張力検出器２６により検出された張力に応じて直接第２モータ２１を駆動する構成であるため、上述した制御装置７の判断部３３は有さなくてよい。
【００６０】
このように構成されたワイヤ駆動式搬送装置１Ａによれば、上述したワイヤ駆動式搬送装置１と同様の効果を得ることが可能となる。また、ワイヤ駆動式搬送装置１Ａは、張力検出器２６を用いることで、より高精度に第１ワイヤ１２の張力を制御可能となり、結果、ステージ３の位置の検出及び移動をさらに高精度とすることができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ｂについて、図６を用いて説明する。図６は第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ｂの構成を模式的に示す説明図である。なお、第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ｂのうち、上述した第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１及び第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａと同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
ワイヤ駆動式搬送装置１Ｂは、ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５Ｂと、外部入力装置６と、制御装置７Ｂと、を備えている。
【００６３】
張力付与装置５Ｂは、第１ワイヤ１２に所定の張力を付与可能に形成されている。張力付与装置５Ｂは、例えば、第２ワイヤ２２と、錘（張力付与手段の一例に相当する）２７と、リニアエンコーダ２８と、を備えている。また、張力付与装置５Ｂは、錘２７の重量を、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力に変換するために、第２ワイヤ２２の中途部に錘２７を重力方向に垂下させる滑車２９を備えている。
【００６４】
錘２７は、第２ワイヤ２２に接続されている。錘２７は、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に所定の張力を付与可能な重量に形成されている。
【００６５】
リニアエンコーダ２８は、第２ワイヤ２２又は錘２７に設けられ、当該第２ワイヤ２２又は錘２７の移動量を検出可能に形成されている。リニアエンコーダ２８は、制御装置７Ｂに接続され、検出した移動量を送信可能に形成されている。
【００６６】
制御装置７Ｂは、第１モータ１１、第１ロータリエンコーダ１３、及びリニアエンコーダ２８に接続されている。制御装置７Ｂは、記憶部３１と、算出部３２と、第１制御部３４と、を有している。なお、制御装置７Ｂは、上述した判断部３３及び第２制御部３５を有さない構成である。
【００６７】
第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２が、錘２７により一定に付与された張力により伸びるため、算出部３２は、第１ロータリエンコーダ１３及びリニアエンコーダ２８から第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸び量Δｘを算出する。また、第１制御部３４は、算出部３２で算出された伸び量Δｘから、ステージ３の位置を補正する補正量を算出する。
【００６８】
このように構成されたワイヤ駆動式搬送装置１Ｂによれば、上述したワイヤ駆動式搬送装置１と同様の効果を得ることが可能となる。また、ワイヤ駆動式搬送装置１Ｂは、張力付与装置５Ｂとして、錘２７により第１ワイヤ１２（及び第２ワイヤ２２）に張力を付与する構成である。このため、張力付与装置５Ｂは、単純な構成でよく、ワイヤ駆動式搬送装置１Ｂの製造コストをさらに低減することが可能となる。
【００６９】
なお、本実施形態のワイヤ駆動式搬送装置１，１Ａ，１Ｂに限定されるものではない。上述した実施形態のワイヤ駆動式搬送装置１，１Ａ，１Ｂは、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸び量ｘ１、ｘ２、又は、リニアエンコーダ２８により検出した第２ワイヤ２２の移動量から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを求めたがこれに限定されない。
【００７０】
例えば、予め第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力に対する伸縮量を記憶部３１に記憶させておき、張力付与装置５，５Ａ，５Ｂで付与される張力に基づいて、伸縮量Δｘを求めてもよい。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｂ…ワイヤ駆動式搬送装置、３…ステージ、４…駆動装置、５，５Ａ，５Ｂ…張力付与装置、６…外部入力装置、７，７Ａ，７Ｂ…制御装置、１１…第１モータ、１２…第１ワイヤ、１３…第１ロータリエンコーダ、１４…回転軸、１５…巻取部、２１…第２モータ、２２…第２ワイヤ、２３…第２ロータリエンコーダ、２４…回転軸、２５…巻取部、２６…張力検出器、２７…錘、２８…リニアエンコーダ、２９…滑車、３１…記憶部、３２…算出部、３３…判断部、３４…第１制御部、３５…第２制御部、１００…物品、Ｓ…信号線。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ワイヤによりステージを駆動させるワイヤ駆動式搬送装置及びワイヤ駆動式搬送装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ駆動式搬送装置として、モータによりワイヤを送る又は巻き取ることで、ワイヤに接続されたステージを移動させる技術が知られている。このようなワイヤ駆動式搬送装置は、ステージを挟んで当該モータと相対する位置に、ステージの移動により発生するワイヤのたわみを除去する除去手段が用いられている。この除去手段は、ワイヤに一定の張力を与えられればよく、このため、張力を一定に保つモータ又は錘により構成されている。
【０００３】
また、ワイヤ駆動式搬送装置は、ステージの位置決めを行うために、リニアスケールが用いられている。リニアスケールは、直接ステージの位置を検出するため、ワイヤの伸縮によるステージ位置の誤差を考慮する必要がなく、高精度にステージの位置を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０１７２９２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２７１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したワイヤ駆動式搬送装置では、ステージの形状及び移動量に比例して、リニアスケールの大型化となり、製造コストの増加となるため、低コストのワイヤ駆動式搬送装置が求められている。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、低コスト化が可能なワイヤ駆動式搬送装置及びワイヤ駆動式搬送装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のワイヤ駆動式搬送装置は、ステージと、駆動装置と、張力付与装置と、制御装置と、を備えている。駆動装置は、前記ステージに接続された第１ワイヤ、前記第１ワイヤをその回転により巻き取り及び送り出すことで前記ステージを移動させる第１モータ、及び、前記第１モータの回転を検出する第１ロータリエンコーダを具備する。張力付与装置は、前記第１ワイヤに一定の張力を付与する。
【０００８】
制御装置は、前記第１ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータの回転から前記第１ワイヤの伸縮量、及び、前記伸縮量から前記ステージの位置を補正する補正量を算出する算出部を有し、前記補正量に基づいて前記モータを駆動させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示す説明図。
【図２】同ワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示すブロック図。
【図３】同ワイヤ駆動式搬送装置の要部構成を模式的に示すブロック図。
【図４】同ワイヤ駆動式搬送装置の要部構成を模式的に示すブロック図。
【図５】第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示す説明図。
【図６】第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置の構成を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１を、図１乃至図４を用いて説明する。
図１は第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１の構成を模式的に示す説明図、図２はワイヤ駆動式搬送装置１の構成を模式的に示すブロック図、図３はワイヤ駆動式搬送装置１の構成、特に、制御装置７の構成を示すブロック図、図４はワイヤ駆動式搬送装置１の構成、特に、制御装置７の構成を示すブロック図である。なお、図２乃至図４中、矢印の向きは、電気信号の流れ方向を示す。
【００１１】
図１に示すように、ワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５と、外部入力装置６と、制御装置７と、を備えている。ワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３を駆動装置４により駆動させることで、ステージ３上に配置された物品１００を、処理位置等の所定の位置へと搬送する。
【００１２】
ステージ３は、例えば、所定の方向に沿って延設されたレール上に設けられ、駆動装置４で所定の方向に駆動されると、当該レールに沿って移動する。
【００１３】
駆動装置４は、第１モータ１１と、第１ワイヤ１２と、第１ロータリエンコーダ１３と、を備えている。駆動装置４は、ステージ３を所定の方向に駆動する。
【００１４】
第１モータ１１は、回転軸１４と、巻取部１５と、を備えている。第１モータ１１は、その内部に、固定子及び回転子を備えている。第１モータ１１は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続されている。
【００１５】
回転軸１４は、回転子に接続され、回転子の回転に伴って回転する。巻取部１５は、第１ワイヤ１２に接続されている。巻取部１５は、回転軸１４が一方向に回転した場合に、第１ワイヤ１２を送り出し、回転軸１４が他方向に回転した場合に、第１ワイヤ１２を巻き取る。
【００１６】
第１ワイヤ１２は、一方が巻取部１５に、他方がステージ３に接続される。第１ワイヤ１２は、巻取部１５により送り出された場合に、ステージ３を押圧し、当該押圧方向にステージ３を移動させる。第１ワイヤ１２は、巻取部１５に巻き取られた場合に、ステージ３を引っ張り、当該引張方向にステージ３を移動させる。
【００１７】
第１ロータリエンコーダ１３は、回転軸１４の回転から、第１ワイヤ１２の送り量及び巻き取り量、即ち、第１ワイヤ１２により移動したステージ３の移動量ｘ１を読み取る。第１ロータリエンコーダ１３は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続され、読み取ったステージ３の移動量ｘ１の情報を、制御装置７に送信する。
【００１８】
張力付与装置５は、例えば、第２モータ（張力付与手段の一例に相当する）２１と、第２ワイヤ２２と、第２ロータリエンコーダ２３と、を備えている。なお、張力付与装置５は、後述する制御装置７により算出された張力に基づいて、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に張力を付与し、張力を一定に維持する。
【００１９】
第２モータ２１は、回転軸２４と、巻取部２５と、を備えている。第２モータ２１は、その内部に、固定子及び回転子を備えている。第２モータ２１は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続されている。
【００２０】
回転軸２４は、回転子に接続され、回転子の回転に伴って回転する。巻取部２５は、第２ワイヤ２２に接続されている。巻取部２５は、回転軸２４が一方向に回転した場合に、第２ワイヤ２２を送り出し、回転軸２４が他方向に回転した場合に、第２ワイヤ２２を巻き取る。
【００２１】
第２ワイヤ２２は、一方が巻取部２５に、他方がステージ３に接続される。第２ワイヤ２２は、第１ワイヤ１２が巻取部１５により巻き取られた場合又は送り出された場合に、巻取部２５により巻き取られ若しくは送り出され、第１ワイヤ１２に所定の張力を印可する。
【００２２】
第２ロータリエンコーダ２３は、回転軸２４の回転から、第２ワイヤ２２の送り量及び巻き取り量、即ち、ステージ３の移動量ｘ２を読み取る。第２ロータリエンコーダ２３は、信号線Ｓを介して制御装置７に接続され、読み取ったステージ３の移動量ｘ２の情報を、制御装置７に送信する。
【００２３】
外部入力装置６は、オペレータ等が、ステージ３の移動量やステージ３の目標位置等のステージ３の移動情報を任意に入力する入力手段である。外部入力装置６は、制御装置７に接続され、入力された情報を制御装置７に送信可能に形成されている。例えば、外部入力装置６は、入力された情報を、後述する制御装置７の第１制御部３４に送信する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、制御装置７は、第１モータ１１、第１ロータリエンコーダ１３、第２モータ２１、及び、第２ロータリエンコーダ２３に接続されている。制御装置７は、記憶部３１と、算出部３２と、判断部３３と、第１制御部３４と、第２制御部３５とを有している。
【００２５】
制御装置７は、第１モータ１１及び第２モータ２１の駆動情報から第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを算出する。なお、この伸縮量Δｘは、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に付与される張力や温度変化等により発生する。
【００２６】
また、制御装置７は、ステージ３の位置から第１モータ１１及び第２モータ２１の補正量ｘｃｍｐを算出する。制御装置７は、これら算出した伸縮量Δｘ及び第１モータ１１及び第２モータ２１の補正量から、第１モータ１１の制御にフィードバックさせる所謂フィードバック制御を行う。
【００２７】
記憶部３１には、第１ワイヤ１２の送り出し量及び第１ワイヤ１２の巻取り量に対する、第２ワイヤ２２の送り出し量及び巻取り量に応じた張力が記憶されている。換言すると、記憶部３１には、第２モータ２１の駆動による第２ワイヤ２２の所定の移動量に対して第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に発生する所定の張力が記憶されている。
【００２８】
算出部３２は、第１ロータリエンコーダ１３及び第２ロータリエンコーダ２３により検出された移動量ｘ１、ｘ２から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを算出する。算出部３２は、算出した伸縮量Δｘの情報を、第１制御部３４に送信する。
【００２９】
判断部３３は、第１ロータリエンコーダ１３及び第２ロータリエンコーダ２３により検出された移動量ｘ１、ｘ２、及び、記憶部３１に記憶された第１，第２ワイヤ１２，２２の巻き取り量及び送り出し量に応じた張力から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に発生している張力を推定する。判断部３３は、推定した張力の情報を第２制御部３５に送信する。
【００３０】
第１制御部３４は、外部入力装置６、第１ロータリエンコーダ１３及び算出部３２から送信された情報に基づいて、第１モータ１１の制御を行い、外部入力装置６により入力されたステージ３の位置にステージ３を移動する。
【００３１】
第２制御部３５は、判断部３３により推定された張力に基づいて、第２モータ２１を駆動することで、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を一定に維持する。
【００３２】
次に、ワイヤ駆動式搬送装置１の制御方法について図１乃至図４を用いて説明する。
先ず、図３に示すように、ステージ３の移動情報であるステージ３の目標位置の指令された値（以下、「指令値」）ｘｃｍｄ１が外部入力装置６から入力されると、第１制御部３４は、当該指令値ｘｃｍｄ１に基づいて第１モータ１１を駆動し、ステージ３を移動させる。
【００３３】
また、第１制御部３４は、例えばローパスフィルタ３４ａを有し、Ｐ制御又はＰＤ制御を行う。ローパスフィルタ３４ａは、積分器の機能を有している。なお、第１制御部３４は、ローパスフィルタ３４ａを有さずに、ＰＩＤ制御を行う構成であってもよい。
【００３４】
具体的に説明すると、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２は、張力付与装置５により一定に付与された張力により伸縮するため、第１制御部３４は、先ず、算出部３２で算出された伸縮量Δｘから、ステージ３の位置を補正する補正量ｘｃｍｐを算出する。
【００３５】
ここで、補正量ｘｃｍｐの算出を説明すると、算出部３２は、先ず、第１ロータリエンコーダ１３及び第２ロータリエンコーダ２３により検出された移動量ｘ１、ｘ２、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力、及び、外気温等から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを算出する。
【００３６】
例えば、第１モータ２１の位置応答値である第１ロータリエンコーダ１３が読み取る移動量ｘ１を基準とし、ステージ３（及び第１ワイヤ１２）が所定の移動量ｘ移動した（ｘ１＝ｘ）とすると、第２ロータリエンコーダ２３で読み取る移動量ｘ２は、所定の移動量ｘに、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘが加わるため、ｘ２＝ｘ＋Δｘとなる。
【００３７】
また、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に加わる張力は、張力付与装置５により張力が一定に維持され、且つ、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２による伸縮量Δｘを一定とする。
【００３８】
また、ｘを第１ロータリエンコーダ１３が読み取ったステージ３の移動量（移動後の位置）とし、ｌを第１ワイヤ１２の長さｌ１及び第２ワイヤ２２の長さｌ２の和とすると、ステージ３の位置の補正量ｘｃｍｐは、
ｘｃｍｐ＝（ｘ／ｌ）Δｘ
となる。当該補正量ｘｃｍｐは、ローパスフィルタ３４ａによりノイズの軽減がなされる。
【００３９】
次に、第１制御部３４は、移動量ｘ１（ｘ１＝ｘ）、ノイズが軽減された補正量ｘｃｍｐ及び外部入力装置６の指令値ｘｃｍｄ１から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量を考慮したステージ３の停止位置を制御する場合のステージ３の制御目標Ｔを算出する。
【００４０】
ここで、補正量ｘｃｍｐ及び指令値ｘｃｍｄ１から求められる現在のステージ３の位置ｘに対する補正値をｒとする。また、上述で説明したように、ステージ３が指令値ｘｃｍｄ１である所定の移動量ｘ移動したとすると、補正値ｒは、
ｒ＝ｘｃｍｐ＝（ｘ／ｌ）Δｘ
となる。
【００４１】
これにより制御目標Ｔは、
Ｔ＝ｘ−ｒ＝（１−（１／ｌ）Δｘ）ｘ
から算出される。この算出された制御目標Ｔに基づいて、第１制御部３４は、第１モータ１１を駆動させてステージ３を移動させる。
【００４２】
このように、第１制御部３４は、当該制御目標Ｔに応じて第１モータ１１を駆動させるとともに、継続して制御目標Ｔを求めて、当該制御目標Ｔに応じて第１モータ１１を駆動させる。
【００４３】
また、上述の第１制御部３４によるステージ３の移動において、第２制御部３５は、図４に示すように、第１モータ１１の駆動による第１ワイヤ１２の張力の変化に伴って、第２モータ２１を駆動させて、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を所定の張力で一定となるように比例制御を行う。
【００４４】
具体的に説明すると、先ず、第２制御部３５は、外部入力装置６等により予め指令された張力ｆｃｍｄ２に基づいて第２モータ２１を駆動する。これにより第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に張力が印加される。このとき、第２モータ２１には、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力が巻取部２５において回転軸２４の回転方向の力に変換された力である外力ｆｅｘｔ２が印可される。
【００４５】
この外力ｆｅｘｔ２により、第２モータ２１の回転軸２４の速度が変化することから、当該第２モータ２１の速度応答値ｘｒｅｓ２が求められ、判断部３３に送信される。また、第２モータ２１の駆動情報に基づいて、記憶部３１に記憶されている第２モータ２１の駆動に応じた所定の張力が出力され、判断部３３に送信される。
【００４６】
判断部３３は、速度応答値ｘｒｅｓ２及び記憶部から出力された所定の張力から、第２モータ２１に加わる外力（外力応答値）ｆｒｅｓ２を算出し、推定する。
【００４７】
第２制御部３５は、外部入力装置６等により指令された張力ｆｃｍｄ２となるように、算出された外力ｆｒｅｓ２が第２モータ２１に加わっているものとして第２モータ２１を駆動する。このように、第２制御部３５は、判断部３３により算出された外力応答値ｆｒｅｓ２に基づいて、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力が指令張力ｆｃｍｄ２となるように制御を行う。
【００４８】
これら第１制御部３４及び第２制御部３５による制御により、ステージ３を、目標の位置（指令値ｘｃｍｄ１）に移動させるとともに、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を一定に保つ。
【００４９】
このように構成されたワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３を、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを考慮して第１モータ１１を第１制御部３４により駆動させてステージ３を移動させることで、ステージ３の位置を高精度に制御することが可能となる。
【００５０】
また、ワイヤ駆動式搬送装置１は、駆動装置４によりステージ３の移動を行うとともに、張力付与装置５により第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力を一定とすることが可能となる。このため、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを高精度に算出できる。
【００５１】
ワイヤ駆動式搬送装置１は、ステージ３の位置検出にステージ３自体を直接検出するリニアスケールを用いず、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の移動量ｘ１、ｘ２から求める構成であるため、ワイヤ駆動式搬送装置１の小型化及び製造コストの低減が可能となる。
【００５２】
また、ワイヤ駆動式搬送装置１は、上述したように第１制御部３４及び第２制御部３５により、ステージ３の移動と第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力付与を独立して行うことが可能となる。
【００５３】
上述したように、本実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１によれば、ステージ３の位置の検出及び移動を高精度に行うとともに、製造コストの低減とすることが可能となる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａについて、図５を用いて説明する。図５は第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａの構成を模式的に示す説明図である。なお、第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａのうち、上述した第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
図５に示すように、ワイヤ駆動式搬送装置１Ａは、ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５Ａと、外部入力装置６と、制御装置７Ａと、を備えている。
【００５６】
張力付与装置５Ａは、第１ワイヤ１２に所定の張力を付与可能に形成されている。張力付与装置５Ａは、例えば、第２モータ２１と、第２ワイヤ２２と、第２ロータリエンコーダ２３と、張力検出器２６と、を備えている。
【００５７】
張力検出器２６は、第２ワイヤ２２に設けられ、第２ワイヤ２２の張力を検出する。張力検出器２６は、例えば、ひずみゲージを用いたロードセル等が用いられる。張力検出器２６は、制御装置７Ａに信号線Ｓを解して接続され、検出した張力を制御装置７Ａに送信する。
【００５８】
制御装置７Ａは、第１モータ１１、第１ロータリエンコーダ１３、第２モータ２１、第２ロータリエンコーダ２３及び張力検出器２６に接続されている。制御装置７Ａは、記憶部３１と、算出部３２と、第１制御部３４と、第２制御部３５とを有している。
【００５９】
第２制御部３５は、張力検出器２６により検出した張力が外部入力装置６により指令された張力となるように、第２モータ２１を駆動する。なお、制御装置７Ａは、張力検出器２６により検出された張力に応じて直接第２モータ２１を駆動する構成であるため、上述した制御装置７の判断部３３は有さなくてよい。
【００６０】
このように構成されたワイヤ駆動式搬送装置１Ａによれば、上述したワイヤ駆動式搬送装置１と同様の効果を得ることが可能となる。また、ワイヤ駆動式搬送装置１Ａは、張力検出器２６を用いることで、より高精度に第１ワイヤ１２の張力を制御可能となり、結果、ステージ３の位置の検出及び移動をさらに高精度とすることができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ｂについて、図６を用いて説明する。図６は第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ｂの構成を模式的に示す説明図である。なお、第３の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ｂのうち、上述した第１の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１及び第２の実施形態に係るワイヤ駆動式搬送装置１Ａと同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
ワイヤ駆動式搬送装置１Ｂは、ステージ３と、駆動装置４と、張力付与装置５Ｂと、外部入力装置６と、制御装置７Ｂと、を備えている。
【００６３】
張力付与装置５Ｂは、第１ワイヤ１２に所定の張力を付与可能に形成されている。張力付与装置５Ｂは、例えば、第２ワイヤ２２と、錘（張力付与手段の一例に相当する）２７と、リニアエンコーダ２８と、を備えている。また、張力付与装置５Ｂは、錘２７の重量を、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力に変換するために、第２ワイヤ２２の中途部に錘２７を重力方向に垂下させる滑車２９を備えている。
【００６４】
錘２７は、第２ワイヤ２２に接続されている。錘２７は、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２に所定の張力を付与可能な重量に形成されている。
【００６５】
リニアエンコーダ２８は、第２ワイヤ２２又は錘２７に設けられ、当該第２ワイヤ２２又は錘２７の移動量を検出可能に形成されている。リニアエンコーダ２８は、制御装置７Ｂに接続され、検出した移動量を送信可能に形成されている。
【００６６】
制御装置７Ｂは、第１モータ１１、第１ロータリエンコーダ１３、及びリニアエンコーダ２８に接続されている。制御装置７Ｂは、記憶部３１と、算出部３２と、第１制御部３４と、を有している。なお、制御装置７Ｂは、上述した判断部３３及び第２制御部３５を有さない構成である。
【００６７】
第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２が、錘２７により一定に付与された張力により伸びるため、算出部３２は、第１ロータリエンコーダ１３及びリニアエンコーダ２８から第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸び量Δｘを算出する。また、第１制御部３４は、算出部３２で算出された伸び量Δｘから、ステージ３の位置を補正する補正量を算出する。
【００６８】
このように構成されたワイヤ駆動式搬送装置１Ｂによれば、上述したワイヤ駆動式搬送装置１と同様の効果を得ることが可能となる。また、ワイヤ駆動式搬送装置１Ｂは、張力付与装置５Ｂとして、錘２７により第１ワイヤ１２（及び第２ワイヤ２２）に張力を付与する構成である。このため、張力付与装置５Ｂは、単純な構成でよく、ワイヤ駆動式搬送装置１Ｂの製造コストをさらに低減することが可能となる。
【００６９】
なお、本実施形態のワイヤ駆動式搬送装置１，１Ａ，１Ｂに限定されるものではない。上述した実施形態のワイヤ駆動式搬送装置１，１Ａ，１Ｂは、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸び量ｘ１、ｘ２、又は、リニアエンコーダ２８により検出した第２ワイヤ２２の移動量から、第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の伸縮量Δｘを求めたがこれに限定されない。
【００７０】
例えば、予め第１ワイヤ１２及び第２ワイヤ２２の張力に対する伸縮量を記憶部３１に記憶させておき、張力付与装置５，５Ａ，５Ｂで付与される張力に基づいて、伸縮量Δｘを求めてもよい。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｂ…ワイヤ駆動式搬送装置、３…ステージ、４…駆動装置、５，５Ａ，５Ｂ…張力付与装置、６…外部入力装置、７，７Ａ，７Ｂ…制御装置、１１…第１モータ、１２…第１ワイヤ、１３…第１ロータリエンコーダ、１４…回転軸、１５…巻取部、２１…第２モータ、２２…第２ワイヤ、２３…第２ロータリエンコーダ、２４…回転軸、２５…巻取部、２６…張力検出器、２７…錘、２８…リニアエンコーダ、２９…滑車、３１…記憶部、３２…算出部、３３…判断部、３４…第１制御部、３５…第２制御部、１００…物品、Ｓ…信号線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと、
前記ステージに接続された第１ワイヤ、前記第１ワイヤをその回転により巻き取り及び送り出すことで前記ステージを移動させる第１モータ、及び、前記第１モータの回転を検出する第１ロータリエンコーダを具備する駆動装置と、
前記第１ワイヤに一定の張力を付与する張力付与装置と、
前記第１ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータの回転から前記第１ワイヤの伸縮量、及び、前記伸縮量から前記ステージの位置を補正する補正量を算出する算出部を有し、前記補正量に基づいて前記モータを駆動させる制御装置と、
を備えることを特徴とするワイヤ駆動式搬送装置。
【請求項２】
前記張力付与装置は、前記ステージに接続された第２ワイヤ、前記第２ワイヤをその回転により巻き取り及び送り出すことで、前記第１ワイヤに所定の張力を付与する第２モータ及び前記第２モータの回転を検出する第２ロータリエンコーダを具備し、
前記算出部は、前記第１ロータリエンコーダ及び前記第２ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータ及び前記第２モータの回転から前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの伸縮量を算出するとともに、前記算出した伸縮量から前記補正量を求めることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ駆動式搬送装置。
【請求項３】
前記張力付与装置は、前記ステージに接続された第２ワイヤ、前記第２ワイヤに接続され、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤに所定の張力を付与する錘、及び、前記第２ワイヤ又は前記錘の移動量を検出するリニアエンコーダを具備し、
前記算出部は、前記第１ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータの回転、及び、前記リニアエンコーダにより検出した前記第２ワイヤ又は前記錘の移動量から前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの伸縮量を算出するとともに、前記算出した伸縮量から前記補正量を求めることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ駆動式搬送装置。
【請求項４】
ステージに接続された第１ワイヤを、前記第１ワイヤに一定の張力を付与した状態で第１モータにより巻き取り又は送り出すことで前記ステージを移動させることと、
前記第１モータの回転を検出する第１ロータリエンコーダにより、前記ステージの移動による前記第１モータの回転を検出することと、
前記検出した前記第１モータの回転から、前記第１ワイヤの移動量を検出することと、
前記第１ワイヤの移動量から前記第１ワイヤの伸縮量を算出することと、
前記伸縮量から、前記ステージの位置を補正する補正量を算出することと、
前記補正量に基づいて前記モータを駆動することと、を有することを特徴とするワイヤ駆動式搬送装置の制御方法。
【請求項５】
前記第１ワイヤは、前記ステージに接続された第２ワイヤ及び第２ワイヤに接続された張力付与手段により一定の張力が付与され、
前記伸縮量は、前記第１ワイヤの移動量及び前記第２ワイヤの移動量から前記伸縮量を求めることを特徴とする請求項４に記載のワイヤ駆動式搬送装置の制御方法。
【請求項１】
ステージと、
前記ステージに接続された第１ワイヤ、前記第１ワイヤをその回転により巻き取り及び送り出すことで前記ステージを移動させる第１モータ、及び、前記第１モータの回転を検出する第１ロータリエンコーダを具備する駆動装置と、
前記第１ワイヤに一定の張力を付与する張力付与装置と、
前記第１ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータの回転から前記第１ワイヤの伸縮量、及び、前記伸縮量から前記ステージの位置を補正する補正量を算出する算出部を有し、前記補正量に基づいて前記モータを駆動させる制御装置と、
を備えることを特徴とするワイヤ駆動式搬送装置。
【請求項２】
前記張力付与装置は、前記ステージに接続された第２ワイヤ、前記第２ワイヤをその回転により巻き取り及び送り出すことで、前記第１ワイヤに所定の張力を付与する第２モータ及び前記第２モータの回転を検出する第２ロータリエンコーダを具備し、
前記算出部は、前記第１ロータリエンコーダ及び前記第２ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータ及び前記第２モータの回転から前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの伸縮量を算出するとともに、前記算出した伸縮量から前記補正量を求めることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ駆動式搬送装置。
【請求項３】
前記張力付与装置は、前記ステージに接続された第２ワイヤ、前記第２ワイヤに接続され、前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤに所定の張力を付与する錘、及び、前記第２ワイヤ又は前記錘の移動量を検出するリニアエンコーダを具備し、
前記算出部は、前記第１ロータリエンコーダにより検出した前記第１モータの回転、及び、前記リニアエンコーダにより検出した前記第２ワイヤ又は前記錘の移動量から前記第１ワイヤ及び前記第２ワイヤの伸縮量を算出するとともに、前記算出した伸縮量から前記補正量を求めることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ駆動式搬送装置。
【請求項４】
ステージに接続された第１ワイヤを、前記第１ワイヤに一定の張力を付与した状態で第１モータにより巻き取り又は送り出すことで前記ステージを移動させることと、
前記第１モータの回転を検出する第１ロータリエンコーダにより、前記ステージの移動による前記第１モータの回転を検出することと、
前記検出した前記第１モータの回転から、前記第１ワイヤの移動量を検出することと、
前記第１ワイヤの移動量から前記第１ワイヤの伸縮量を算出することと、
前記伸縮量から、前記ステージの位置を補正する補正量を算出することと、
前記補正量に基づいて前記モータを駆動することと、を有することを特徴とするワイヤ駆動式搬送装置の制御方法。
【請求項５】
前記第１ワイヤは、前記ステージに接続された第２ワイヤ及び第２ワイヤに接続された張力付与手段により一定の張力が付与され、
前記伸縮量は、前記第１ワイヤの移動量及び前記第２ワイヤの移動量から前記伸縮量を求めることを特徴とする請求項４に記載のワイヤ駆動式搬送装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１９３８１９（Ｐ２０１２−１９３８１９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９９２８（Ｐ２０１１−５９９２８）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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